[文章導(dǎo)讀] 用電子順磁共振波譜儀 EPR 進(jìn)行量子操控和量子計(jì)算的方法是,將自旋電子材料作成芯片,
量子計(jì)算具備經(jīng)典計(jì)算所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)和前景。用電子順磁共振波譜儀(點(diǎn)擊了解詳情) EPR 進(jìn)行量子操控和量子計(jì)算的方法是,將自旋電子材料作成芯片,通過對(duì)其施加微波脈沖,實(shí)現(xiàn)其原子外層單電子自旋態(tài)的操控并對(duì)電子自旋態(tài)進(jìn)行編碼,利用電子自旋態(tài)編碼進(jìn)行量子運(yùn)算。由于自旋的固態(tài)量子計(jì)算相干時(shí)間長(zhǎng),邏輯門操作速度快,單量子比特讀出等優(yōu)點(diǎn),電子順磁共振波譜儀成為研究的熱點(diǎn)。
使用脈沖電子順磁共振譜儀開展了相關(guān)研究,用最多 7 個(gè)微波脈沖把一種叫丙二酸的材料里的電子自旋的相干時(shí)間從不足二千萬(wàn)分之一秒提高到了近三萬(wàn)分之一秒,這個(gè)時(shí)間已經(jīng)能夠滿足一些量子計(jì)算任務(wù),在國(guó)際上首次利用最優(yōu)動(dòng)力學(xué)解耦技術(shù)提高固態(tài)體系中電子自旋的相干時(shí)間,將電子自旋退相干時(shí)間從0.04 μs提高到了30 μs,發(fā)表在《Nature》雜志上。
首次將動(dòng)力學(xué)解耦技術(shù)成功應(yīng)用到保護(hù)兩體糾纏,在摻雜磷原子的單晶硅樣品中,將贗糾纏壽命從0.4 μs 提高到了30 μs。實(shí)現(xiàn)了對(duì)單電子自旋態(tài)的制備、操控以及讀取,探索了該物理體系進(jìn)行量子計(jì)算的潛力。
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